数据中心低压供配电系统运维

目 录 第1章 概述 1 1.1 数据中心概述 1 1.1.1 数据中心的定义 1 1.1.2 数据中心的构成 1 1.1.3 数据中心的分级 2 1.2 数据中心供配电系统 4 1.2.1 电力系统的组成 4 1.2.2 数据中心供配电系统的组成 5 1.2.3 数据中心对供配电系统的要求 6 1.2.4 数据中心对供配电系统的其他要求 11 第2章 电工基础知识 13 2.1 直流电路基本概念 13 2.1.1 电路 13 2.1.2 电路的组成 13 2.1.3 电路状态 14 2.1.4 电路的基本物理量 15 2.2 欧姆定律 18 2.2.1 电阻电路的欧姆定律 19 2.2.2 电阻电路的连接 19 2.2.3 电容器电路的连接 21 2.2.4 电功、电功率和电流的热效应 23 2.3 交流电路 26 2.3.1 交流电的概念 26 2.3.2 交流电的产生原理 27 2.3.3 正弦交流电的基本物理量 29 2.3.4 正弦交流电的表示方法 33 VIII 数据中心低压供配电系统运维 2.3.5 单相交流电路 34 2.3.6 功率因数 44 2.3.7 无功功率的补偿 45 2.3.8 三相交流电路 46 2.4 电磁感应和磁路 54 2.4.1 磁的基本概念 54 2.4.2 电流的磁效应 56 2.4.3 电磁感应 59 2.4.4 磁路 62 2.5 电子技术常识 63 2.5.1 晶体二极管概要 63 2.5.2 晶体二极管的整流 63 2.5.3 晶体三极管概要 66 2.5.4 晶体三极管的测试 66 第3章 电击及现场救护 68 3.1 电击 68 3.1.1 电击的种类 68 3.1.2 电击伤害的表象 69 3.1.3 常见触电现象 70 3.1.4 触电事故原因及规律 72 3.2 现场救护 73 3.2.1 急救原则 73 3.2.2 急救方法 73 3.2.3 急救注意事项 76 3.2.4 救护触电者的其他科学方法 78 第4章 低压配电系统接地形式 79 4.1 低压配电系统电击防护种类 79 4.1.1 IT系统 79 4.1.2 TT系统 81 4.1.3 TN系统 82 4.1.4 保护导体 86 4.1.5 等电位联结 88 4.2 接地装置 90 4.2.1 自然接地体和人工接地体 90 4.2.2 接地装置的安装 91 4.2.3 接地线 92 4.2.4 接地装置的连接 92 4.2.5 接地装置的检查和维护 93 第5章 防电击技术 94 5.1 绝缘 94 5.1.1 绝缘材料的种类 94 5.1.2 绝缘材料的性能 95 5.1.3 绝缘的破坏 95 5.1.4 绝缘电阻 97 5.2 屏护和安全间距 99 5.2.1 屏护 99 5.2.2 安全间距 100 5.3 双重绝缘和加强绝缘 101 5.3.1 双重绝缘和加强绝缘结构 101 5.3.2 双重绝缘和加强绝缘的安全条件 102 5.3.3 双重绝缘设备的使用 103 5.4 安全电压 103 5.4.1 安全电压的区段、限值和安全电压额定值 103 5.4.2 安全电源及回路配置 104 5.5 漏电保护 106 5.5.1 剩余电流动作保护装置的组成 106 5.5.2 剩余电流动作保护装置的工作原理 107 5.5.3 剩余电流动作保护装置的分类 108 5.5.4 剩余电流动作保护装置的主要技术参数 110 5.5.5 剩余电流动作保护装置的应用 111 第6章 电气防火与防爆 116 6.1 危险物质及危险环境 116 6.1.1 爆炸危险物质的分类、分组 116 6.1.2 危险环境 117 6.2 防爆电气设备和防爆电气线路 119 6.2.1 防爆电气设备 119 6.2.2 防爆电气线路 122 6.3 电气防火防爆措施 123 6.3.1 消除或减少爆炸性混合物 123 6.3.2 隔离和间距 124 数据中心低压供配电系统运维 6.3.3 消除引燃源 125 6.3.4 爆炸危险环境接地和接零 125 6.3.5 消防供电 126 6.3.6 电气灭火 127 第7章 防雷和防静电 129 7.1 防雷 129 7.1.1 雷电的形成和种类 129 7.1.2 雷电危害的事故后果 130 7.2 防雷技术 131 7.2.1 防雷技术的分类 131 7.2.2 防雷装置 131 7.2.3 防雷措施 133 7.3 防静电 134 7.3.1 静电的产生 135 7.3.2 静电的危害 135 7.3.3 消除静电危害的措施 136 第8章 常用电气仪表及测量 138 8.1 常用电气仪表概述 138 8.1.1 常用电气仪表的分类 138 8.1.2 常用电气仪表的标示 138 8.2 常用便携式电气仪表 141 8.2.1 电压表 141 8.2.2 电流表 142 8.2.3 万用表 142 8.2.4 钳形电流表 146 8.2.5 兆欧表 148 8.2.6 接地电阻测量仪 151 8.3 电压和电流的测量 152 8.3.1 电流的测量 153 8.3.2 电压的测量 154 8.4 功率因数表与有功电能表的接线及读表 155 8.4.1 用单相功率因数表测量三相功率的接线 155 8.4.2 功率因数表的选用及注意事项 156 8.4.3 用三相有功功率表测量三相有功功率的接线方法 157 8.4.4 有功电能表 157 第9章 电工安全用具与安全标志 161 9.1 电工安全用具 161 9.1.1 电工安全用具的种类及作用 161 9.1.2 电工安全用具试验 163 9.2 绝缘安全用具使用的基本方法 164 9.2.1 验电器 164 9.2.2 绝缘手套和绝缘靴 166 9.2.3 绝缘垫和绝缘台 167 9.2.4 电工安全用具的使用注意事项 168 9.3 安全标志 168 9.3.1 安全色 169 9.3.2 警示牌 169 第10章 电工常用工具 170 10.1 通用电工工具 170 10.1.1 电工用钳 170 10.1.2 电工刀 171 10.1.3 电工扭矩扳手 171 10.1.4 扳手 171 10.1.5 凿 171 10.1.6 冲击电钻和电锤 171 10.1.7 压接钳 172 10.1.8 电烙铁 173 10.1.9 游标卡尺 173 10.2 手持式电动工具和移动式电气设备 173 10.2.1 手持式电动工具的基本分类 174 10.2.2 手持式电动工具的合理选用 175 10.2.3 手持式电动工具的安全要求 176 10.2.4 手持式电动工具的机械防护装置 176 第11章 低压电器及其成套开关设备 178 11.1 低压电器 178 11.1.1 低压电器常用名词术语 178 11.1.2 低压电器产品基本使用环境条件 179 11.2 常用低压控制电器和保护电器 179 11.2.1 常用低压手动开关电器 179 数据中心低压供配电系统运维 11.2.2 常用低压断路器 181 11.2.3 交流接触器 185 11.2.4 主令电器 190 11.2.5 低压熔断器 192 11.2.6 热过载继电器 194 11.2.7 中间继电器 196 11.2.8 时间继电器 197 11.2.9 起动器 198 11.3 其他电器 200 11.3.1 自动转换开关电器 200 11.3.2 电动机电子保护器 202 11.3.3 机柜配电电源分配单元 203 11.4 低压成套开关设备 204 11.4.1 低压开关柜的组成 204 11.4.2 低压开关柜的型号 204 11.4.3 部分型号低压开关柜介绍 205 11.4.4 低压配电分配方式 208 11.4.5 低压配电箱、柜的安装及投入运行前的检查 208 11.5 低压配电系统运行方案 209 11.5.1 双路市电（0.4kV）+单路低压柴油发电机系统运行方案 209 11.5.2 低压倒闸操作 212 11.5.3 低压配电装置的巡视检查 215 11.5.4 低压配电装置的运行维护 215 第12章 异步电动机 217 12.1 异步电动机概述 217 12.1.1 异步电动机的分类 217 12.1.2 三相异步电动机的基本结构 217 12.1.3 三相异步电动机的工作原理 220 12.1.4 旋转磁场的方向和转速 220 12.1.5 转差及转差率 221 12.2 三相异步电动机的使用 222 12.2.1 电动机的铭牌 222 12.2.2 电动机的主要技术参数 222 12.2.3 电动机绕组的接法 223 12.2.4 电动机的起动 224 12.3 三相异步电动机的控制及保护 228 12.3.1 三相异步电动机的控制 228 12.3.2 电动机保护 230 12.4 三相异步电动机的运行维护 232 12.4.1 电动机的监测与维护 232 12.4.2 应立即停止电动机运行的异常情况 233 12.4.3 电动机的定期维修 233 12.5 三相异步电动机常见故障及处理 234 12.5.1 电动机定子耐压强度不良 234 12.5.2 电动机空载电流偏大 234 12.5.3 电动机三相电流不平衡 234 12.5.4 电动机温度高 235 12.5.5 电动机的振动和噪声 235 12.5.6 电动机扫膛 235 12.5.7 电动机轴承过热 235 12.5.8 电动机缺相运行 236 12.6 单相异步电动机 236 12.6.1 单相异步电动机的结构 236 12.6.2 单相异步电动机的起动元件 237 12.6.3 单相异步电动机的起动类型 237 第13章 电力电容器 240 13.1 电力电容器在电力系统中的应用 240 13.1.1 电容器分类 240 13.1.2 电力电容器在电力系统中的作用 241 13.1.3 并联电容器的补偿方式 242 13.2 并联电容器的结构与主要参数 242 13.2.1 并联电容器的结构 242 13.2.2 国产并联电容器的命名规则和主要技术数据 243 13.3 电容器的安全运行 245 13.3.1 电容器的安装与接线 245 13.3.2 电容器的运行参数 245 13.3.3 电容器的投入和退出 245 13.3.4 电容器操作注意事项 246 13.3.5 电容器的保护 246 13.3.6 电容器故障判断及处理 247 13.3.7 电容器的巡视与检查周期 247 数据中心低压供配电系统运维 第14章 照明装置 249 14.1 电气照明 249 14.1.1 照明方式与种类 249 14.1.2 照明电压 250 14.1.3 照明配电系统图与平面图 250 14.2 电气照明装置的安装 250 14.2.1 导线截面积的选择 250 14.2.2 照明装置的安装 251 14.2.3 插座的安装与接线要求 252 14.2.4 常见故障处理 253 第15章 电气线路 255 15.1 电缆线路 255 15.1.1 电缆的分类及结构 255 15.1.2 电缆的型号 256 15.1.3 电缆安装 256 15.1.4 电缆的敷设 258 15.1.5 电力电缆的运行与维护 262 15.2 室内配线 264 15.2.1 室内配线的一般要求 264 15.2.2 常用配线方式 265 15.2.3 室内配线导线截面积选择 270 15.2.4 电缆线路的故障 273 第16章 临时用电 275 16.1 临时用电的安全要求 275 16.1.1 临时用电管理的要求 275 16.1.2 临时用电低压配电线路的要求 276 16.1.3 临时用电的接地保护及防雷保护的要求 276 16.2 临时用电的变配电设施的安装和使用规定 277 16.3 临时用电的电气线路的安装和安全规定 279 参考文献 280